KR102400839B1

KR102400839B1 - 공작기계용 조작패널 유닛

Info

Publication number: KR102400839B1
Application number: KR1020150097367A
Authority: KR
Inventors: 정성훈
Original assignee: 두산공작기계 주식회사
Priority date: 2015-07-08
Filing date: 2015-07-08
Publication date: 2022-05-24
Also published as: KR20170006561A; US20170010604A1; CN205915039U

Abstract

공작기계용 조작패널 유닛을 개시한다. 조작패널 유닛은 길이와 폭을 구비하는 수치제어 공작기계의 사용자 인터페이스로 기능하는 인터페이스 시스템 및 인터페이스 시스템이 고정된 지지부를 구비하는 조작패널, 길이방향을 따라 연장하도록 공작기계의 측부에 결합되는 선형 이송기 및 선형 이송기에 결합되어 길이방향을 따라 이동가능하고 선택적으로 회전 가능한 회전체를 포함한다. 이에 따라, 조작패널을 회전체의 회전에 의해 간단하게 공작기계의 길이방향 측부와 폭 방향의 측부에 선택적으로 배치할 수 있다.

Description

공작기계용 조작패널 유닛{OPERATING PANEL UNIT FOR MACHINING TOOLS}

본 발명은 공작기계용 조작 패널 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 머시닝 센터용 조작패널 유닛에 관한 것이다.

대형 구조물에서부터 미세 부품에 이르기까지 다양한 형상과 사이즈를 갖는 가공물에 대하여 높은 정밀도를 갖고 대량으로 생산될 것이 요구됨에 따라 수치제어 알고리즘으로 가공 공정을 자동으로 제어할 수 있는 수치제어 공작기계(Numerical Control Machining Tool)에 대한 활용이 증가하고 있다.

최근의 수치제어 공작기계는 공작물을 가공하는 가공기계와 함께 절삭조건에 맞게 공구를 자동으로 교환할 수 있는 공구 교환기(automatic tool changer, ATC)나 상기 공구에 대응하는 어태치먼트(attachment)를 자동으로 교환하는 어태치먼트 교환기(automatic attachment changer, AAC)와 같은 부수적인 장치를 일체로 구비하고 상기 가공기계와 부수장치를 제어기로 제어하는 머시닝 센터로 발전하고 있다. 따라서, 머시닝 센터에서는 입력된 설계 데이터에 따라 자동으로 다축 가공이나 다공정 가공을 수행할 수 있다.

상기한 바와 같은 머시닝 센터는 상기 제어기와 통신하며 자동으로 수행되는 각 가공 단계의 상태를 운전자가 확인하고 필요한 경우 상기 제어기로 적절한 제어신호를 입력하는 사용자 인터페이스로 기능하는 조작패널 유닛(operating panel unit)이 제공된다.

일반적으로 머시닝 센터는 가공대상 공작물이 고정되는 테이블과 상기 테이블의 상부에 고정되는 이동가능하게 배치되는 공구 스핀들을 배치하여 상기 테이블과 공구 스핀들을 상기 테이블의 길이방향을 따라 상대적으로 이동하면서 가공을 수행한다.

따라서, 상기 조작패널 유닛은 상기 머시닝 센터의 길이방향 측부에 배치되어 사용자는 공작물의 가공 상태나 진행 상황을 직접 확인하면서 머시닝 센터의 구동을 조작할 수 있다. 일반적으로, 조작패널 유닛은 머시닝 센터를 덮는 하우징의 길이방향 외측벽에 볼트로 체결되는 브라켓, 상기 브라켓에 고정된 지지부 및 상기 지지부로부터 연장되어 사용자의 작업환경에 적절한 높이를 갖도록 위치하는 조작부를 포함한다. 이에 따라, 상기 조작패널 유닛은 머시닝 센터 하우징의 외측벽에 단단하게 고정된다.

그러나, 머시닝 센터의 길이방향 외측벽에 고정된 조작패널 유닛은 머시닝 센터의 설치를 위한 운송과정에서 포장 및 운송비용을 증가시키는 문제점이 있다.

머시닝 센터의 길이방향 외측부에 고정된 조작패널 유닛으로 인하여 머시닝 센터를 포장하기 위한 포장공간은 폭 방향으로 조작패널 유닛의 사이즈만큼 증대되어야 한다. 적재함을 구비하는 운송수단은 적재 허용길이를 넘는 적재 대상물에 대해서는 다양한 보조수단을 이용하여 적재할 수 있는 방법들이 알려져 있지만 적재 허용 폭을 넘는 적재 대상물에 대해서는 상대적으로 적재할 수 있는 방법이 제한되어 있다. 이에 따라, 상기 조작패널 유닛으로 인하여 머시닝 센터의 포장공간이 증가하는 경우 포장비용 자체의 증가는 물론이고, 경우에 따라 통상적인 운송수단에는 적재가 어려워 별도의 운송수단을 이용해야 하는 경우와 같이 운송비용의 증가를 유발하게 된다.

머시닝 센터의 입구는 머시닝 센터의 길이방향을 따라 배치되므로 사용자 인터페이스로 기능하는 조작패널 유닛의 특성에 의해 머시닝 센터의 폭 방향 측부에 고정하는 것은 사용자의 조작 편의성을 현저하게 저해하게 된다. 또한, 머시닝 센터의 수치제어기와 통신하는 조작패널의 특성상 조작패널만 분리한 후 운송하는 것은 운송 후 재설치하는 과정에서 조작패널 유닛과 수치제어기의 연결불량 등에 의해 머시닝 센터의 동작 안정성을 저하시키게 된다.

그렇다고 해서, 현재의 머시닝 센터 구조와 같이 조작패널을 길이방향 측부에 고정하는 것은 포장공간의 폭 방향 증가를 야기함으로써 머시닝 센터의 포장과 운송에 있어 불필요한 비용을 증가시키는 요인으로 기능하고 있다.

이에 따라, 길이방향 측부에 배치되는 조작패널 유닛을 구비하면서도 머시닝 센터의 폭 방향 포장공간을 줄일 수 있는 새로운 조작 패널 유닛이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 공작기계의 길이방향 측부와 폭 방향 측부에 선택적으로 위치할 수 있게 함으로써 공작기계의 포장 공간 축소와 설치 편의성을 높일 수 있는 공작기계용 조작패널 유닛을 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 수치제어 공작기계용 조작패널 유닛은 제1 방향을 따른 길이와 제2 방향을 따른 폭을 구비하는 수치제어 공작기계의 사용자 인터페이스로 기능하는 인터페이스 시스템 및 상기 인터페이스 시스템이 고정된 지지부를 구비하는 조작패널, 상기 제1 방향을 따라 연장하도록 상기 수치제어 공작기계의 측부에 결합되는 선형 이송기, 및 상기 선형 이송기에 결합되어 상기 제1 방향을 따라 이동가능하고 선택적으로 회전 가능한 회전체를 포함한다. 이에 따라, 상기 조작패널을 상기 회전체의 회전에 의해 상기 수치제어 공작기계의 길이방향 측부와 폭 방향의 측부에 선택적으로 배치할 수 있다.

일실시예로서, 상기 선형 이송기는 상기 제1 방향을 따라 연장하도록 상기 수치제어 공작기계의 측부에 고정되는 선형운동 가이드 레일(linear motion (LM) guide rail) 및 상기 선형운동 가이드 레일을 따라 이동 가능하게 결합하는 가이드 블록(guide block)을 포함한다.

일실시예로서, 상기 회전체는 상기 가이드 블록에 결합되어 상기 가이드 블록과 함께 이동하는 고정부, 상기 지지부가 고정되어 상기 제1 및 제2 축과 수직한 제3 축에 대하여 회전하는 회전부 및 상기 회전부를 상기 고정부에 회전가능하게 결합하는 결합부를 포함한다.

일실시예로서, 상기 회전체는 상기 고정부와 상기 회전부의 측단이 상기 결합부에 의해 회전가능하게 결합된 경첩 구조물을 포함하여, 상기 회전부와 상기 고정부와 겹치도록 배치되는 경우에는 상기 조작패널은 상기 수치제어 공작기계의 길이방향 측부에 배치되고 상기 회전부가 상기 고정부로부터 이격되도록 회전하는 경우에는 상기 조작패널은 수치제어 공작기계의 폭 방향 측부에 배치될 수 있다.

일실시예로서, 서로 이격된 상기 고정부와 상기 회전부에 동시에 착탈가능하게 결합되어 상기 조작패널을 상기 수치제어 공작기계의 폭 방향 측부에 고정하는 회전 방지체를 더 포함한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 공작기계용 조작패널 유닛에 의하면, 공작기계(M)의 길이방향(x) 측부를 따라 이동할 수 있는 선형 이송기(200)에 결합된 회전체(300)를 구비하고 조작패널(100)은 상기 회전체(300)에 고정된다. 공작기계(M)를 운송하기 위해 포장하는 경우, 회전체(300)는 공작기계(M)의 길이방향 단부까지 이동하고 이에 따라 조작패널(100)도 길이방향 단부까지 이송된다. 공작기계의 길이방향 단부에서 조작패널에 회전력을 인가하면 회전체(300)의 회전축(332)을 따라 회전하여 조작패널의 지지부(120)는 공작기계(M)의 길이방향 측부(S1)로부터 폭방향 측부(S2)로 회전한다. 이에 따라, 상기 조작패널(100)은 조작패널에 대한 간단한 외력만으로도 공작기계(M)의 폭 방향 측부(S2)로 배치시키고 간단하게 폭 방향 포장공간을 줄일 수 있다.

따라서, 공작기계(M)를 출하하는 경우 폭방향의 포장공간을 간단하게 축소함으로써 포장비용과 운송비용을 줄이고 출하효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 조작패널 유닛을 구비하는 머시닝 센터를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 조작패널 유닛이 머시닝 센터의 폭 방향 측부로 이동하여 배치된 것을 나타내는 사시도이다.
도 3a는 도 2에 도시된 선형 이송기와 회전체의 결합을 x 방향을 따라 나타내는 사시도이다.
도 3b는 도 2에 도시된 선형 이송기와 회전체의 결합을 -x 방향을 따라 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 조작패널 유닛에 회전 방지체가 결합된 상태를 나타내는 사시도이다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는" 과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 조작패널 유닛을 구비하는 머시닝 센터를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 조작패널 유닛이 머시닝 센터의 폭 방향 측부로 이동하여 배치된 것을 나타내는 사시도이다. 도 3a는 도 2에 도시된 선형 이송기와 회전체의 결합을 x 방향을 따라 나타내는 사시도이며, 도 3b는 도 2에 도시된 선형 이송기와 회전체의 결합을 -x 방향을 따라 나타내는 사시도이다. 도 4는 도 2에 도시된 조작패널 유닛에 회전 방지체가 결합된 상태를 나타내는 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 조작패널 유닛(500)은 제1 방향(x)을 따른 길이와 제2 방향(y)을 따른 폭을 구비하는 수치제어 공작기계(M)의 사용자 인터페이스로 기능하는 인터페이스 시스템(110) 및 상기 인터페이스 시스템(110)이 고정된 지지부(120)를 구비하는 조작패널(100), 상기 제1 방향(x)을 따라 연장하도록 상기 수치제어 공작기계(M)의 측부에 결합되는 선형 이송기(200), 및 상기 선형 이송기(200)에 결합되어 상기 제1 방향(x)을 따라 이동가능하고 선택적으로 회전 가능한 회전체(300)를 포함하여 상기 조작패널(100)을 상기 회전체(300)의 회전에 의해 상기 수치제어 공작기계의 길이방향 측부(S1)와 폭 방향의 측부(S2)에 선택적으로 배치할 수 있다.

상기 공작기계(M)는 가공대상 공작물(미도시)이 배치되는 테이블(미도시)과 상기 공작물을 가공하기 위한 공구가 배치되는 램 유닛(미도시) 및 상기 램 유닛을 고정하고 구동하기 위한 다양한 구조물 및 공구 체인저와 같은 부수장치를 포함한다. 선택적으로, 상기 공작기계(M)의 외관은 도어(D)를 구비하는 머시닝 하우징(H)으로 덮여 외부와 밀폐될 수 있다. 이에 따라, 공작물에 대한 가공은 머시닝 하우징(H)의 내부공간에서 밀폐된 채로 진행되고 사용자는 감시창(W)을 통하여 공작물에 대한 가공이 진행되는 정도를 관찰 할 수 있다. 도어(D)를 개방하고 공작물을 테이블에 고정하고 상기 도어(D)를 닫고 머시닝 하우징(H)의 내부공간을 외부와 차단한 후 공작물에 대한 가공이 수행된다. 가공이 완료되면, 도어를 개방하여 가공된 공작물을 추출한다.

상기 조작패널(100)은 상기 도어(D)가 배치된 전면부인 길이방향 측부(S1)에 배치되어 공작기계에 대한 가공지시를 전송하는 인터페이스 시스템(110)을 구비하고 상기 인터페이스 시스템(110)은 지지부(120)를 통하여 공작기계(M)의 전면부에 고정된다.

본 실시예에서, 상기 공작기계(M)의 길이방향을 따라 연장하는 제1 축(x), 폭 방향을 따라 연장하는 제2 축(y) 및 높이방향을 따라 연장하는 제3 축(z)을 갖는 직각좌표계를 중심으로 조작패널 유닛(500)과 공작기계(M)의 구성을 설명한다. 따라서, 상기 공작기계(M)의 길이방향 측부는 도어(D)가 배치된 전면부와 이와 대칭하는 후면부를 포함하지만, 상기 조작패널 유닛(500)은 도어(D)가 구비된 길이방향 측부를 지칭한다. 본 실시예에서는 전면부에 도어가 배치되는 구조를 개시하지만, 공작기계(M)의 구성에 따라 후면에 도어가 배치될 수도 있음은 자명하다. 마찬가지로, 공작기계(M)의 폭 방향 측부(S2)도 공작기계(M)의 길이방향 양 단부에 한 쌍이 배치될 수 있지만, 길이방향을 따라 이동한 조작패널(100)이 회전하여 배치될 수 있는 측부이기만 하면 폭 방향 측부(S2)로 기능할 수 있다.

상기 인터페이스 시스템(110)은 공작기계(M)의 수치제어 알고리즘을 내장하고 공작물에 대한 가공정보를 입력하는 입력부 및 상기 공작기계의 동작상태에 관한 운전정보를 표시하는 디스플레이를 구비하여 공작기계의 동작상태를 사용자가 확인하고 적절한 지시를 수행한다.

예를 들면, 상기 인터페이스 시스템(110)은 상기 공작기계(M)를 수치 제어하여 구동할 수 있는 제어 알고리즘이 내장된 중앙제어 유닛과 공작물에 대한 가공정보를 시각적으로 표시하는 디스플레이 터미널 및 상기 중앙제어 유닛으로 가공에 에 필요한 정보를 입력하고 동작상태를 제어하는 신호를 입력하는 입력수단을 구비하는 컴퓨터 시스템으로 구성될 수 있다.

상기 인터페이스 시스템(110)은 충분한 강도와 강성을 갖는 로드(rod)로 이루어진 지지부(120)를 통하여 회전체(300)에 고정된다. 상기 회전체(300)는 공작기계(M)에 이동가능하게 고정된 선형 이송기(200)에 결합되므로, 상기 인터페이스 시스템(110)은 공작기계(M)에 결합되어 제공된다.

예를 들면, 상기 지지부(120)는 단부에 일체로 구비된 고정 브라켓(122)을 구비하고 상기 고정 브라켓(122)을 관통하는 보울트(124)를 통하여 상기 회전체(300)의 회전부(320) 외측면(322)에 고정될 수 있다.

이에 따라, 상기 조작패널(100)은 상기 회전체(300)에 안정적으로 결합되고 회전체(300)가 고정된 선형 이송기(200)와 함께 상기 공작기계(M)의 길이방향(x)을 따라 이동할 수 있다.

상기 선형 이송기(200)는 도어(D)가 배치된 공작기계(M)의 전방부 측면에 배치되고 상기 제1 방향(x)을 따라 연장하도록 상기 공작기계(M)의 하부에 고정된다.

예를 들면, 상기 선형 이송기(200)는 상기 제1 방향(x)을 따라 연장하는 선형운동 가이드 레일(linear motion(LM) guide rail)과 가이드 레일을 따라 이동가능하게 결합하는 가이드 블록(LM guide block)을 구비할 수 있다. 상기 가이드 레일의 배치 방법은 조작패널 유닛(500)의 이동 안정성을 높일 수 있도록 다양한 구성으로 배치될 수 있다.

본 실시예의 경우, 한 쌍의 가이드 레일을 배치하여 두 지점에서 상기 회전체(300)를 고정함으로써 상기 회전체(300)에 고정된 조작패널(100)의 이송 안정성을 높이도록 구성할 수 있다. 이에 따라, 상기 선형 이송기(200)는 상기 제1 방향(x)을 따라 연장하는 제1 및 제2 이송기(210,220)를 포함한다.

상기 제1 이송기(210)는 상기 제1 방향을 따라 연장하도록 상기 공작기계(M)에 고정되는 제1 선형이송 가이드 레일(211), 상기 제1 선형이송 가이드 레일(211)에 결합되어 상기 제1 선형이송 가이드 레일(211)을 따라 이동하는 제1 가이드 블록(212) 및 상기 제1 가이드 블록(212)에 결합된 고정 브라켓(213)을 포함한다.

예를 들면, 상기 제1 선형이송 가이드 레일(211)의 표면은 X-Y 평면에 포함되도록 배치되어 상기 제1 선형이송 가이드 레일(211)에 결합하는 상기 제1 가이드 블록(212)은 z축을 향하는 평면벡터로 정의되는 상면을 구비한다.

제1 선형이송 가이드 레일(211)은 공작기계(M)의 도어(D) 하부에 제1 방향(x)을 따라 연장하는 라인형상으로 배치되고, 상기 제1 가이드 블록(212)은 상기 선형이송 가이드 레일(211)을 둘러싸도록 결합되어 선형이송 가이드 레일(211)의 상면을 따라 미끄럼 운동 또는 구름운동에 의해 이동할 수 있다.

일실시예로서, 상기 고정 브라켓(213)은 상기 제1 가이드 블록(212)의 상면과 결합하고 상기 z축을 향하는 평면벡터로 정의되는 평면을 구비하는 수평판(213a) 및 상기 수평판(213a)과 일체로 제공되고 상기 y축을 향하는 평면벡터로 정의되는 평면을 구비하는 수직판(213b)을 포함한다.

상기 수평판(213a)은 제1 가이드 블록(212)의 상면에 결합되고, 상기 수직판(213b)은 후술하는 회전체(300)의 고정부(310) 상부와 결합한다. 예를 들면, 상기 제1 가이드 블록(212)과 수평판(213a) 및 상기 수직판(213b)과 상기 고정부(310)는 볼트 결합에 의해 체결될 수 있다. 그러나, 고정 브라켓(213)과의 체결수단이 상기 볼트 결합에 한정되지 않음은 자명하며 다양한 체결 구조물이 이용될 수 있다.

상기 제2 이송기(220)는 상기 제1 방향(x)을 따라 연장하도록 상기 공작기계(M)에 고정되는 제2 선형이송 가이드 레일(221) 및 상기 제2 선형이송 가이드 레일(221)에 결합되어 상기 제2 선형이송 가이드 레일(221)을 따라 이동하는 제2 가이드 블록(222)을 포함한다.

예를 들면, 상기 제2 선형이송 가이드 레일(221)의 표면은 X-Z 평면에 포함되도록 배치되어 상기 제2 선형이송 가이드 레일(221)에 결합하는 상기 제2 가이드 블록(222)은 y축을 향하는 평면벡터로 정의되는 상면을 구비한다. 따라서, 상기 제2 가이드 블록(222)은 상기 수직판(213b)와 나란한 평면벡터를 갖게 된다.

제2 선형이송 가이드 레일(221)은 제1 선형이송 가이드 레일(211)의 하부에 제1 방향(x)을 따라 연장하는 라인형상으로 배치되고, 상기 제2 가이드 블록(222)은 상기 제2 선형이송 가이드 레일(221)을 둘러싸도록 결합되어 제2 선형이송 가이드 레일(221)의 상면을 따라 미끄럼 운동 또는 구름 운동에 의해 이동할 수 있다.

상기 제2 가이드 블록(222)의 표면에는 후술하는 회전체(300)의 고정부(310) 하부가 결합되어, 상기 회전체(300)의 고정부(310)는 제1 및 제2 가이드 블록(212,222)와 동시에 결합한다.

즉, 상기 회전체(300)는 상부 및 하부에서 선형 이송기(200)와 개별적으로 결합함으로써 선형 이송기(200)의 구동으로 인한 진동이나 비틀림과 같은 외란으로부터 상기 조작패널(100)의 위치가 변동되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 조작패널(100)이 공작기계(M)의 측부를 따라 안정적으로 이동할 수 있다.

상기 회전체(300)는 상기 선형 이송기(200)에 결합되어 상기 제1 방향(x)을 따라 이동가능하고 선택적으로 회전가능하게 구성되어, 공작기계(M)의 길이방향 측부(S1)에 배치된 조작패널(100)을 상기 제1 방향(x)을 따라 이송시킨 후 공작기계(M)의 단부에서 회전에 의해 폭방향 측부로 배치시킨다. 이에 따라, 상기 조작패널(100)은 사용자의 필요에 따라 공작기계(M)의 길이방향 측부(S1) 또는 폭 방향 측부(S2)에 선택적으로 배치될 수 있다.

예를 들면, 상기 회전체(300)는 상기 제1 및 제2 가이드 블록(212,222)에 결합되어 상기 가이드 블록과 함께 이동하는 고정부(310), 상기 지지부(120)가 고정되어 상기 제3 축(z)에 대하여 회전하는 회전부(320) 및 상기 회전부(320)를 상기 고정부(310)에 회전가능하게 결합하는 결합부(330)를 포함한다.

상기 고정부(310)는 선형 이송기(200)의 가이드 블록(212,222)에 고정되어 가이드 블록(212,222)과 함께 이동하고, 상기 회전부(320)는 고정부(310)에 회전가능하게 결합된다. 따라서, 회전부(320)는 고정부(310)와 일체로 구성되어 가이드 블록(212,222)과 함께 이동하게 된다. 뿐만 아니라, 상기 회전부(320)는 상기 결합부(330)에 의해 상기 고정부(310)에 회전가능하게 결합되어, 상기 고정부(310)에 대하여 상대적으로 회전 가능하게 구성된다. 따라서, 고정부(310)는 제1 및 제2 가이드 블록(212,222)에 고정되어 위치의 변동이 없지만, 상기 회전부(320)는 고정부(310)에 대하여 회전 가능하므로 회전축을 중심으로 회전하여 선택적으로 상기 고정부(310)로부터 이격되거나 근접하게 배치될 수 있다.

상기 결합부(330)는 고정부(310)와 회전부(320)를 회전 가능하게 결합하는 결합용 부재를 포함한다. 상기 결합부(330)의 구성은 고정부(310) 및 회전부(320)의 구조에 따라 다양한 결합요소가 사용될 수 있다.

본 실시예의 경우, 상기 고정부(310) 및 회전부(320)는 서로 대응하는 한 쌍의 평판으로 제공되고 제 3축(z)을 따라 연장하는 결합용 로드가 상기 평판의 일측단에 결합될 수 있다.

즉, 상기 결합부(330)는 상기 고정부(310) 및 회전부(320)의 일측단에 일체로 결합되고 제3 축(z)을 따라 연장하고 다수의 중공 결합조각(hallow joint pieces, 331) 및 상기 중공 결합조각들(331)을 관통하는 결합용 회전축(332)을 구비한다. 상기 결합용 회전축(332)은 상기 중공 결합조각(331)의 직경보다 큰 직경을 갖는 머리부와 상기 머리부로부터 중공을 관통하여 하방으로 연장하는 몸체를 구비하는 단일한 결합 로드(rod)를 포함한다. 따라서, 상기 머리부는 중공 결합조각(331)의 상부에 걸쳐서 배치되고 상기 몸체는 중공 결합조각(331)을 관통하여 하부로 돌출되도록 배치된다.

본 실시예의 경우, 상기 고정부(310) 및 회전부(320)는 서로 마주보는 한 쌍의 평판 구조물로 제공되고, 상기 고정부 및 회전부를 구성하는 평판의 서로 마주보는 측부에는 다수의 중공 결합조각들(331)이 서로 교대로(alternately) 배치된다. 교대로 배치된 상기 다수의 중공 결합조각들(331)은 중공들이 제3 축(z)을 따라 서로 연통하도록 배치되고, 상기 결합용 회전축(332)은 제3 축(z)을 따라 연통하는 중공들을 관통하도록 삽입된다. 이에 따라, 상기 결합부(330)는 서로 마주보는 고정부(310) 및 회전부(320)가 일측단에서 제3 축(z)을 따라 연장하는 단일한 회전축(332)에 의해 결합되는 경첩 구조물로 제공된다.

상기 고정부(310) 평판의 외측면(312)과 상기 회전부(320) 평판의 내측면(321)이 서로 겹쳐지도록 배치되는 경우, 상기 지지부(120)는 도 1, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 -y축을 따라 연장하도록 배치된다. 이에 따라, 상기 조작패널(100)은 공작기계(M)의 길이방향 측부(S1)에 배치된다. 그러나, 공작기계(M)의 길이방향 단부에서 상기 회전부(320) 평판이 결합용 회전축(332)을 중심으로 회전하여 회전부(320) 평판의 내측면(321)이 고정부(310) 평판의 외측면(312)으로부터 소정의 각도로 이격되는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 지지부(120)는 x축과 y축 사이의 1사분면상에 배치된다. 이에 따라, 상기 조작패널(100)은 공작기계(M)의 폭방향 측부에 배치된다.

이때, 상기 회전체(300)는 사용자가 상기 조작패널(100)에 인가하는 회전력에 의해 회전하게 된다.

예를 들면, 상기 공작기계(M)를 운송하기 위해 포장하는 경우, 상기 조작패널(100)을 제1 방향(x)을 따라 밀어서 공작기계(M)의 길이방향 단부로 이동시킨다. 이어서, 조작패널(100)에 회전력을 인가하면 상기 회전부(320)가 회전축(332)을 중심으로 회전하여 고정부(310) 평판과 회전부(320) 평판이 이격된다. 이에 따라, 상기 지지부(120)는 도 1에 도시된 좌표축의 제1 사분면에 위치하고, 상기 조작패널(100)은 공작기계(M)의 폭방향 측부(S2)에 배치된다. 따라서, 공작기계(M)의 포장공간은 조작패널(100)의 폭 만큼 감소된다. 비록, 상기 조작패널(100)에 의해 공작기계(M)의 길이방향 포장공간이 증가하지만, 폭방향 포장공간의 증가와 비교하여 길이방향 포장공간의 증가를 처리할 수 있는 운송방법은 다양하게 알려져 있으므로 공작기계의 포장 및 운송비용을 현저하게 줄일 수 있다.

이때, 상기 지지부(120)가 +y축을 향하여 연장되는 경우 상기 공작기계(M)의 폭방향 측부(S2)와 조작패널(100)이 접촉하여 손상될 수도 있으므로, 고정부(310) 평판의 외측면(312)과 회전부(320) 평판의 내측면(321) 사이의 회전각(θ)은 상기 조작패널(100)을 공작기계(M)의 폭 방향 측부(S2)에 배치될 수 있는 정도만으로 충분하다.

특히, 조작패널(100)을 폭방향 측부(S2)에 배치하고 운송하는 동안 상기 조작패널(100)의 하중에 의해 상기 회전체(300)가 회전함으로써 인터페이스 시스템(110)이 손상될 수 있다. 이를 방지하기 위하여 운송되는 동안 상기 회전체(300)의 회전을 방지하도록 상기 고정부(310)와 회전부(320)의 위치를 고정할 수 있는 회전 방지체(400)를 더 제공할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전 방지체(400)는 상기 조작패널(100)이 폭방향 측부(S2)에 충분히 배치될 수 있는 임의의 회전각(θ)에서 상기 고정부(310) 평판의 외측면(312)과 회전부(310) 평판의 내측면(321)에 동시에 착탈 가능하게 결합된다. 예를 들면, 상기 회전 방지체(400)는 볼트 결합에 의해 상기 고정부(310) 평판의 외측면(312)과 회전부(310) 평판의 내측면(321)에 고정되는 평판 조립체로 구성될 수 있다.

이에 따라, 상기 공작기계(M)가 운송되는 동안에는 상기 회전 방지체(400)에 의해 고정부(310) 및 회전부(320)가 상기 회전각(θ)을 유지하면서 고정되므로, 조작패널(100)이 유동되는 것을 방지할 수 있다.

운송이 완료되면, 상기 회전 방지체(400)를 고정부(310) 및 회전부(320)로부터 분리하고, 고정부(310) 평판과 회전부(320) 평판이 서로 겹치도록 회전시킨다. 이에 따라, 상기 조작패널(100)은 폭방향 측부(S2)에서 길이방향 측부(S1)로 이동하여 배치된다. 이때, 상기 폭 방향 측부(S2)와 인접한 길이방향 측부(S1)의 머시닝 하우징(H) 하단부에는 커버(C)를 배치하여 상기 가이드 블록(212,222)의 이동을 방지한다. 이에 따라, 상기 조작패널(100)에 회전력이 인가된다 할지라도 상기 커버(C)에 의해 회전부(320)의 회전이 저지되므로 고정부(310)은 회전부(320)과 겹치는 배치구조가 유지될 수 있다. 운송을 위해 상기 공작기계(M)를 포장하는 경우, 상기 커버(C)는 제거된다.

본 발명의 일실시예에 의한 공작기계용 조작패널 유닛에 의하면, 공작기계(M)의 길이방향(x) 측부를 따라 이동할 수 있는 선형 이송기(200)에 결합된 회전체(300)를 구비하고 조작패널(100)은 상기 회전체(300)에 고정된다.

공작기계(M)를 운송하기 위해 포장하는 경우, 회전체(300)는 공작기계(M)의 길이방향 단부까지 이동하고 이에 따라 조작패널(100)도 길이방향 단부까지 이송된다. 공작기계의 길이방향 단부에서 조작패널에 회전력을 인가하면 회전체(300)의 회전축(332)을 따라 회전하여 조작패널의 지지부(120)는 공작기계(M)의 길이방향 측부(S1)로부터 폭방향 측부(S2)로 회전한다. 이에 따라, 상기 조작패널(100)은 조작패널에 대한 간단한 외력만으로도 공작기계(M)의 폭 방향 측부(S2)로 배치시키고 간단하게 폭 방향 포장공간을 줄일 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

제1 방향을 따른 길이와 제2 방향을 따른 폭을 구비하는 수치제어 공작기계의 사용자 인터페이스로 기능하는 인터페이스 시스템 및 상기 인터페이스 시스템 이 고정된 지지부를 구비하는 조작패널;
상기 제1 방향을 따라 연장하도록 상기 수치제어 공작기계의 측부에 결합되는 선형 이송기;
상기 선형 이송기에 결합되어 상기 제1 방향을 따라 이동가능하고 선택적으로 회전하여 상기 조작패널을 상기 수치제어 공작기계의 상기 제1 방향을 따른 측부 및 상기 제2 방향을 따른 측부에 선택적으로 위치시키는 회전체; 및
상기 공작기계를 운송하는 동안 상기 회전체를 고정하여 상기 조작패널의 유동을 방지하는 회전 방지체를 포함하는 공작기계용 조작패널 유닛.
제1항에 있어서, 상기 선형 이송기는 상기 제1 방향을 따라 연장하도록 상기 수치제어 공작기계의 측부에 고정되는 선형운동 가이드 레일(linear motion (LM) guide rail) 및 상기 선형운동 가이드 레일을 따라 이동 가능하게 결합하는 가이드 블록(guide block)을 포함하는 공작기계용 조작패널 유닛.
제2항에 있어서, 상기 회전체는 상기 가이드 블록에 결합되어 상기 가이드 블록과 함께 이동하는 고정부, 상기 지지부가 고정되어 상기 제1 및 제2 축과 수직한 제3 축에 대하여 회전하는 회전부 및 상기 회전부를 상기 고정부에 회전가능하게 결합하는 결합부를 포함하는 공작기계용 조작패널 유닛.
제3항에 있어서, 상기 회전체는 상기 고정부와 상기 회전부의 측단이 상기 결합부에 의해 회전가능하게 결합된 경첩 구조물을 포함하여, 상기 회전부와 상기 고정부와 겹치도록 배치되는 경우에는 상기 조작패널은 상기 수치제어 공작기계의 길이방향 측부에 배치되고 상기 회전부가 상기 고정부로부터 이격되도록 회전하는 경우에는 상기 조작패널은 수치제어 공작기계의 폭 방향 측부에 배치되는 공작기계용 조작패널 유닛.
제3항에 있어서, 상기 회전 방지체는 서로 이격된 상기 고정부와 상기 회전부에 동시에 착탈가능하게 결합되어 상기 조작패널을 상기 수치제어 공작기계의 상기 제2 방향을 따른 측부에 고정하는 공작기계용 조작패널 유닛.